一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法技术

一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，涉及水处理技术领域，在待处理的亚甲基蓝水溶液中加入Fe(III)和2,6

【技术实现步骤摘要】
一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法。

技术介绍

[0002]亚甲基蓝是一种重要的有机化学合成阳离子染料，广泛应用于印染行业，可用于麻、蚕丝织物、也可用于生物、细菌组织的染色以及用于制造墨水和色淀等。而由于其结构复杂且稳定、难以被降解等特性，故对生态环境以及人类社会会产生较大的风险。
[0003]而印染等行业所排放的废水具有水量大、成分复杂、染料浓度高等特点，且其中污染物较难被降解。且大多数染料还具有毒性，有致癌、致畸和致突变的风险。现在对于有机染料废水的处理方法多为传统沉淀、吸附、活性污泥法以及膜技术等，但其均较难完全降解或是无法降解。且现在的有机染料废水的处理方法普遍存在处理工艺繁琐、去除效率低下、反应时间较长等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，通过环境友好的Fe(III)和2,6
‑
吡啶二羧酸(2,6
‑
PDA)的配位作用协同活化高碘酸盐(PI)高效降解亚甲基蓝(MB)污染物。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，在待处理的亚甲基蓝水溶液中加入Fe(III)和2,6
‑
吡啶二羧酸，调节pH，加入高碘酸盐，搅拌反应。
[0007]所述Fe(III)的浓度为10～100μmol<br/>·
L
‑1；所述2,6
‑
吡啶二羧酸的浓度为10～100μmol
·
L
‑1。
[0008]所述Fe(III)的浓度为10μmol
·
L
‑1；所述2,6
‑
吡啶二羧酸的浓度为10μmol
·
L
‑1。
[0009]所述高碘酸盐的浓度为200μmol
·
L
‑1。
[0010]所述pH为3～9。
[0011]所述pH为3。
[0012]所述搅拌反应的时间不超过5min。
[0013]所述搅拌反应的时间为2min。
[0014]相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
[0015]1、单独三价铁并不能活化PI，其可能原因是Fe(III)中已经属于高价态，而生成Fe(IV)、Fe(V)等活性中间体条件比较苛刻。而同时Fe
2+
可在一定程度上活化PI，但由于存在自由基中间体，且经过实验表明，对污染物氧化的选择性差且降解效果较差。本专利技术借助配体活化Fe(III)/PI体系，从而产生一种非自由基中间体从而降解亚甲基蓝。本专利技术利用被活化的高碘酸盐超快速降解亚甲基蓝，操作方法简单，去除性能优异。
[0016]2、本专利技术在Fe
3+
浓度为10μmol
·
L
‑1，2,6
‑
PDA浓度为10μmol
·
L
‑1，PI浓度为200μmol
·
L
‑1，pH＝3.0的条件下，能有效去除亚甲基蓝，且该体系在高盐体系下同样可有效去除
亚甲基蓝。
附图说明
[0017]图1为不同体系下亚甲基蓝降解效果的比较图。
[0018]图2为不同配体对Fe(III)/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0019]图3为pH对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0020]图4为2,6
‑
PDA浓度对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0021]图5为Fe(III)浓度对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0022]图6为Cl
‑
离子对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0023]图7为NO3‑
离子对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0024]图8为SO
42
‑
离子对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0025]图9为HCO3‑
离子对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
[0026]图10为不同亚甲基蓝浓度对Fe(III)/2,6
‑
PDA/PI体系降解亚甲基蓝效果的影响图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术做进一步详细说明。
[0028]实施例1
[0029]待处理废水为亚甲基蓝溶液模拟水样，其中亚甲基蓝浓度为5mg/L。
[0030]本实施例按以下方法进行：向上述待处理废水中加入FeCl3(10μmol
·
L
‑1)和2,6
‑
PDA(10μmol
·
L
‑1)并充分搅拌，将pH调节为3.0，搅拌反应5min，待混合均匀，向该溶液中加入PI(200μmol
·
L
‑1)，搅拌反应2min。取样测亚甲基蓝浓度。如图1所示，反应2min时，亚甲基蓝的去除率为97％。
[0031]此外，本专利技术验证不同体系对亚甲基蓝的去除效果，分别采用Fe(III)+PI+2,6
‑
PDA、Fe(III)、PI、2,6
‑
PDA、Fe(III)+PI、Fe(III)+2,6
‑
PDA、PI+2,6
‑
PDA体系，参见图1，结果表明仅有Fe(III)+PI+2,6
‑
PDA才能快速降解亚甲基蓝。
[0032]实施例2
[0033]本专利技术采用不同配体对Fe(III)/PI体系降解亚甲基蓝进行测试，所述配体包括2,6
‑
PDA、2
‑
吡啶甲酸(2
‑
PA)、烟酸(NIA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、草酸(OA)、柠檬酸(CIA)、L
‑
脯氨酸(L
‑
P)。如图2所示，结果表明仅有2,6
‑
PDA对Fe(III)/PI体系有着非常卓越的催化性能。
[0034]实施例3
[0035]pH对于该类氧化反应有着较大的影响，故模拟各种pH的情况，参见图3，结果表明pH＝3.0时，会有优异的反应性能，在2min中内对于5mg L
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，其特征在于：在待处理的亚甲基蓝水溶液中加入Fe(III)和2,6
‑
吡啶二羧酸，调节pH，加入高碘酸盐，搅拌反应。2.如权利要求1所述的一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，其特征在于：所述Fe(III)的浓度为10～100μmol
·
L
‑1；所述2,6
‑
吡啶二羧酸的浓度为10～100μmol
·
L
‑1。3.如权利要求2所述的一种快速降解水中亚甲基蓝染料的方法，其特征在于：所述Fe(III)的浓度为10μmol
·
L
‑1；所述2,6

【专利技术属性】
技术研发人员：冯明宝，陈文政，牛丽君，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：